JP3041895B2 - Noise source for electronic musical instruments - Google Patents
Noise source for electronic musical instrumentsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子楽器においてよりリアルで表現力に富
んだ楽音を生成するためのノイズ音源装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise sound source device for generating a more realistic and expressive musical tone in an electronic musical instrument.
電子楽器では、押された鍵に対応した音高の音源信号
を発生させ、この音源信号にフイルタリングやエンベロ
ープ制御などの必要な処理を施すことにより目的の楽音
を生成している。In an electronic musical instrument, a desired tone is generated by generating a sound source signal having a pitch corresponding to a pressed key and performing necessary processing such as filtering and envelope control on the sound source signal.
ところで、楽器の演奏音には、純粋な楽音だけでなく
擦音、撥音、気鳴音、分析不能音などのいわゆる非音楽
的なノイズ成分が含まれており、このノイズ成分が楽器
の音色や音の質感などに大きな影響を与えている。した
がって、電子楽器でより生音に近いリアルで表現力に富
んだ楽音を生成するには、このノイズ成分も楽音に付加
する必要がある。By the way, the performance sounds of musical instruments include not only pure musical sounds but also so-called non-musical noise components such as sibilance, repellent sounds, whistling sounds, and unanalyzable sounds. It has a great effect on the texture of the sound. Therefore, in order to generate a realistic and highly expressive musical tone closer to a raw sound with an electronic musical instrument, it is necessary to add this noise component to the musical tone.
従来、このようなノイズ成分を生成するためのノイズ
音源装置としては、演奏音から抽出したノイズ波形をメ
モリに記憶しておき、楽音発生操作に応じてノイズ波形
を読み出すようにしたもの、あるいは、アナログ信号か
らなるホワイトノイズを用い、その信号レベルを調整し
て付加するものなどが知られている。Conventionally, as a noise sound source device for generating such a noise component, a noise waveform extracted from a performance sound is stored in a memory, and the noise waveform is read out according to a musical sound generation operation, or There is known a device that uses white noise composed of an analog signal and adjusts and adds the signal level.
しかし、ノイズ波形を直接記憶する形式のノイズ音源
装置の場合、常に予め設定されている同一のノイズが付
加され、また、ホワイトノイズを用いたノイズ音源装置
の場合、どの楽音に対しても音色的に特徴のないホワイ
トノイズが付加されるため、いづれの場合にも生成され
る楽音が単調で、自然感に乏しいという問題があった。However, in the case of a noise sound source device in which a noise waveform is directly stored, the same preset noise is always added, and in the case of a noise sound source device using white noise, the tim However, there is a problem that the tone generated in any case is monotonous and lacks a natural feeling because white noise having no characteristic is added to the tone.
本発明は上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、よりリアルで表現力に富んだ楽音を生
成することのできるノイズ音源装置を提供することであ
る。The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a noise sound source device capable of generating a more realistic and expressive musical tone.
上記目的を達成するため、第1のノイズ音源装置は、
ランダム的なノイズ信号を発生するノイズ信号発生手段
と、合成対象となる原音のサスティン部を所定の条件下
において複数回標本し、各回の標本の分析結果に基づい
て得られる、前記原音のノイズ成分の形状を再現する時
間的に変化するパラメータ信号を音色毎に記憶し、楽音
発生の指示に応じて該楽音発生の指示に係る音色の前記
パラメータ信号が読み出されるパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段から読み出されたパラメータ信
号に基づき、前記ノイズ信号発生手段から発生されるノ
イズ信号の形状を制御するノイズ形状制御手段とを備え
たことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a first noise sound source device includes:
Noise signal generating means for generating a random noise signal; and a noise component of the original sound obtained based on an analysis result of each sample by sampling a sustain portion of the original sound to be synthesized a plurality of times under predetermined conditions. Parameter storage means for storing a time-varying parameter signal for reproducing the shape of each tone for each tone, and reading out the parameter signal of the tone according to the tone generation instruction in response to the tone generation instruction;
Noise shape control means for controlling the shape of the noise signal generated by the noise signal generation means based on the parameter signal read from the parameter storage means.
また、第2のノイズ音源装置は、ランダム的なノイズ
信号を発生するノイズ信号発生手段と、合成対象となる
原音のサスティン部を所定の条件下において複数回標本
し、各回の標本の分析結果に基づいて得られる、前記原
音のノイズ成分のスペクトルのピーク特性を再現する時
間的に変化するパラメータ信号を音色毎に記憶し、楽音
発生の指示に応じて該楽音発生の指示に係る音色の前記
パラメータ信号が読み出されるパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段から読み出されたパラメータ信
号に基づき、前記ノイズ信号発生手段から発生されるノ
イズ信号のスペクトルのピーク特性を制御するノイズピ
ーク制御手段とを備えたことを特徴とするものである。The second noise source device includes a noise signal generating means for generating a random noise signal, and a plurality of samples of a sustain portion of an original sound to be synthesized under predetermined conditions. A time-varying parameter signal that reproduces the peak characteristic of the spectrum of the noise component of the original sound, which is obtained based on the tone signal, is stored for each tone color, and the parameter of the tone color according to the tone generation instruction is stored in response to the tone generation instruction. Parameter storage means from which a signal is read;
Noise peak control means for controlling a peak characteristic of a spectrum of a noise signal generated from the noise signal generation means based on the parameter signal read from the parameter storage means.
第1のノイズ音源装置の場合、楽音の発生指示が与え
られると、該楽音発生の指示に係る音色に対応してパラ
メータ記憶手段からノイズ信号の形状を制御するパラメ
ータ信号が次々と読み出される。ノイズ形状制御手段
は、このパラメータ記憶手段から出力される時間的に変
化するパラメータ信号に従ってノイズ信号の形状を変化
させる。ノイズ形状制御手段は、例えば、ディジタルフ
ィルタによって構成することができ、このディジタルフ
ィルタのピーク周波数特性や帯域幅特性をパラメータ信
号に基づき制御することにより、ディジタルフィルタに
入力されたノイズ信号の周波数成分すなわちノイズ信号
の形状を経時的に制御することができる。この場合、ノ
イズ信号の形状を制御するパラメータ信号はパラメータ
記憶手段に予め記憶されているが、このパラメータ信号
は、合成対象となる原音のサスティン部を所定の条件下
におて複数回標本し、各回の標本の分析結果に基づいて
得られる、前記原音のノイズ成分の形状を再現する時間
的に変化するものであり、かつ、音色毎に記憶されたも
のである。例えば、目標とする自然楽器音などに含まれ
るノイズ成分の複雑な特性に対応されたもので、この結
果、ランダム性を有しながらも所望の状態に制御された
ノイズ信号を得ることができる。また、音色毎に音色固
有のノイズ形状を再現することができるとともに、原音
のサスティン部を使用してノイズ形状をパラメータ化す
るので、単なる機械的な雑音ではない、音色固有のノイ
ズ成分を確実に再現することができる。したがって、こ
のノイズ信号を通常の楽音信号に付与することにより、
非常にリアルで自然な楽音を生成することができる。In the case of the first noise sound source device, when an instruction to generate a musical tone is given, parameter signals for controlling the shape of the noise signal are sequentially read from the parameter storage means in accordance with the tone color according to the instruction to generate the musical tone. The noise shape control means changes the shape of the noise signal according to the time-varying parameter signal output from the parameter storage means. The noise shape control means can be constituted by, for example, a digital filter. By controlling the peak frequency characteristic and the bandwidth characteristic of the digital filter based on the parameter signal, the frequency component of the noise signal input to the digital filter, that is, The shape of the noise signal can be controlled over time. In this case, the parameter signal for controlling the shape of the noise signal is stored in advance in the parameter storage means. This parameter signal is obtained by sampling the sustain part of the original sound to be synthesized a plurality of times under predetermined conditions. It is a temporally varying form that reproduces the shape of the noise component of the original sound obtained based on the analysis result of each sample, and is stored for each tone. For example, it corresponds to a complicated characteristic of a noise component included in a target natural musical instrument sound or the like. As a result, a noise signal controlled to a desired state while having randomness can be obtained. In addition, the tone shape unique to the tone can be reproduced for each tone, and the noise shape is parameterized by using the sustain part of the original sound. Can be reproduced. Therefore, by adding this noise signal to a normal tone signal,
Very realistic and natural musical sounds can be generated.
また、第2のノイズ音源装置の場合、楽音の発生指示
が与えられると、該楽音発生の指示に係る音色に対応し
てパラメータ記憶手段からノイズ成分のスペクトルのピ
ーク特性を制御するパラメータ信号が次々と読み出され
る。ノイズピーク制御手段は、ノイズ信号発生手段が発
生するノイズ信号に含まれるスペクトルのピーク特性を
パラメータ発生手段からのパラメータ信号に従って制御
する。このノイズピーク制御手段は、例えば、ディジタ
ルフィルタによって構成することができ、このディジタ
ルフィルタのピーク周波数特性や帯域幅特性をパラメー
タ信号に基づき制御することにより、ディジタルフィル
タに入力されたノイズ信号に含まれる周波数成分のピー
ク特性を制御することができる。このパラメータ信号は
合成対象となる原音のサスティン部を所定の条件下にお
いて複数回標本し、各回の標本の分析結果に基づいて得
られる、前記原音のノイズ成分のスペクトルのピーク特
性を再現する時間的に変化するものであり、かつ、音色
毎に記憶されたものである。これにより、ランダム性を
有しながらも、自然楽器などに含まれるノイズ成分と同
様の所望の状態にフォルマント制御されたスペクトルを
有するノイズ信号が得られる。また、音色毎に音色固有
のノイズのスペクトルピークを再現することができると
ともに、原音のサスティン部を使用してノイズのスペク
トルピークをパラメータ化するので、単なる機械的な雑
音ではない、音色固有のノイズ成分を確実に再現するこ
とができる。したがって、このノイズ信号を通常の楽音
信号に付与することにより、非常にリアルで自然な楽音
を生成することができる。In the case of the second noise sound source device, when an instruction to generate a musical tone is given, parameter signals for controlling the peak characteristic of the spectrum of the noise component are successively stored from the parameter storage means in correspondence with the timbre according to the instruction to generate the musical tone. Is read. The noise peak control means controls a peak characteristic of a spectrum included in the noise signal generated by the noise signal generation means according to the parameter signal from the parameter generation means. This noise peak control means can be constituted by, for example, a digital filter. By controlling a peak frequency characteristic and a bandwidth characteristic of the digital filter based on a parameter signal, the noise peak control means is included in the noise signal input to the digital filter. The peak characteristic of the frequency component can be controlled. This parameter signal is obtained by sampling the sustain part of the original sound to be synthesized a plurality of times under predetermined conditions and reproducing the peak characteristic of the spectrum of the noise component of the original sound obtained based on the analysis result of each sample. And stored for each tone color. As a result, a noise signal having a spectrum that is formant-controlled to a desired state similar to the noise component included in a natural musical instrument or the like while having randomness can be obtained. Also, since the spectral peak of noise specific to the tone can be reproduced for each tone, and the spectral peak of the noise is parameterized using the sustain part of the original sound, the noise unique to the tone is not merely mechanical noise. The components can be reliably reproduced. Therefore, by adding this noise signal to a normal tone signal, a very realistic and natural tone can be generated.
以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明のノイズ音源装置の第1の実施例を示
す。ランダムノイズ発生器1の発生するディジタル信号
からなるランダムノイズ信号は、ノイズ作成用の原音と
してバンドパスフィルタ2に送られる。バンドパスフィ
ルタ2は、そのフィルタ特性、すなわち通過帯域の中心
周波数f0とその通過帯域幅Bを可変制御可能なディジタ
ルフィルタであり、このフィルタを通過したノイズ信号
は乗算器3へ入力される。乗算器3は、ノイズエンベロ
ープ特性メモリ6から送られてくるノイズエンベロープ
特性データをバンドパスフィルタ2から送られてくるノ
イズ信号に乗算することにより、ノイズ信号のエンベロ
ープを制御するものである。FIG. 1 shows a first embodiment of the noise source device of the present invention. A random noise signal composed of a digital signal generated by the random noise generator 1 is sent to the bandpass filter 2 as an original sound for noise generation. The band-pass filter 2 is a digital filter capable of variably controlling the filter characteristics, that is, the center frequency f 0 of the pass band and the pass band width B. A noise signal passing through this filter is input to the multiplier 3. The multiplier 3 controls the envelope of the noise signal by multiplying the noise signal transmitted from the band-pass filter 2 by the noise envelope characteristic data transmitted from the noise envelope characteristic memory 6.
ノイズ周波数特性メモリ4は、ROMまたはRAMなどの半
導体メモリからなり、楽器の演奏音を各鍵についてその
キータッチの強弱毎にサンプリングし、ノイズ成分のピ
ーク周波数f0の経時変化曲線を各鍵の各キータッチ毎に
ノイズ周波数特性テーブルFF(t)として格納してい
る。このノイズ周波数特性テーブルFF(t)の一例を第
2図に示す。この第2図は、1つの鍵についてそのイニ
シャルキータッチの強度をn段階に変えた場合の各キー
タッチ毎のノイズ周波数特性テーブルを示すもので、ノ
イズ周波数特性メモリ4にはこのような特性テーブルが
各鍵について格納されている。Noise frequency characteristic memory 4 comprises a semiconductor memory such as ROM or RAM, sampling the playing sound of the musical instrument for each strength of the key touch for each key, the time course curves of the peak frequency f 0 of the noise component of each key It is stored as a noise frequency characteristic table FF (t) for each key touch. FIG. 2 shows an example of the noise frequency characteristic table FF (t). FIG. 2 shows a noise frequency characteristic table for each key touch when the intensity of the initial key touch for one key is changed to n stages, and the noise frequency characteristic memory 4 stores such a characteristic table. Is stored for each key.
ノイズ帯域幅特性メモリ5は、ROMまたはRAMなどの半
導体メモリからなり、楽器の演奏音を各鍵についてその
キータッチの強弱毎にサンプリングし、ノイズ成分の帯
域幅の経時変化曲線、例えば前記ピーク周波数f0からそ
の振幅が3デシベル だけ小さくなる点の帯域幅Bの経時変化曲線を各鍵の各
キータッチ毎に求め、この帯域幅Bをフィルタの選択度
Qに換算してノイズ帯域幅特性テーブルFQ(t)として
格納している。このノイズ帯域幅特性テーブルFQ(t)
の一例を第3図に示す。この第3図は、1つの鍵につい
てそのイニシャルキータッチの強度をn段階に変えた場
合の各キータッチ毎のノイズ帯域幅特性テーブルを示す
もので、ノイズ帯域幅特性メモリ5にはこのような特性
テーブルが各鍵について格納されている。The noise bandwidth characteristic memory 5 is composed of a semiconductor memory such as a ROM or a RAM, and samples the performance sound of a musical instrument for each key touch strength for each key, and changes the noise component bandwidth over time, for example, the peak frequency. From f 0 its amplitude is 3 dB Is obtained for each key touch of each key, and the bandwidth B is converted into a filter selectivity Q and stored as a noise bandwidth characteristic table FQ (t). I have. This noise bandwidth characteristic table FQ (t)
An example is shown in FIG. FIG. 3 shows a noise bandwidth characteristic table for each key touch when the intensity of the initial key touch for one key is changed to n stages. A characteristic table is stored for each key.
なお、前記したノイズ成分のピーク周波数f0とその帯
域幅Bおよびフィルタの選択度Qとの間には、Q=f0/B
の関係があり、BからQに簡単に変換することができ
る。Note that between the peak frequency f 0 of the noise component and the bandwidth B and the selectivity Q of the filter, Q = f 0 / B
And B can be easily converted to Q.
ノイズエンベロープ特性メモリ6は、ROMまたはRAMな
どの半導体メモリからなり、楽器の演奏音を各鍵につい
てそのキータッチの強弱毎にサンプリングし、そのノイ
ズ成分の振幅の経時変化曲線を各鍵の各キータッチ毎に
ノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)として格納し
ている。このノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)
の一例を第4図に示す。この第4図は、1つの鍵につい
てそのイニシャルキータッチの強度をn段階に変えた場
合の各キータッチ毎のノイズエンベロープ特性テーブル
を示すもので、ノイズエンベロープ特性メモリ6にはこ
のような特性テーブルが各鍵について格納されている。The noise envelope characteristic memory 6 is composed of a semiconductor memory such as a ROM or a RAM, and samples the performance sound of the musical instrument for each key touch strength of each key, and calculates a time-dependent change curve of the amplitude of the noise component for each key. It is stored as a noise envelope characteristic table NE (t) for each touch. This noise envelope characteristic table NE (t)
FIG. 4 shows an example. FIG. 4 shows a noise envelope characteristic table for each key touch when the intensity of the initial key touch for one key is changed in n stages. The noise envelope characteristic memory 6 stores such a characteristic table. Is stored for each key.
読出し回路7,8,9は、楽音発生指示情報すなわちキー
オン信号、押された鍵(すなわち発生すべき楽音の音
高)を示すキーコードおよびキータッチデータをアドレ
ス用の入力情報として、前記各メモリ4,5,6からその時
に押された鍵(キーコード)とそのキータッチ強度(キ
ータッチデータ)に対応する特性テーブルをそれぞれ選
択し、それぞれの特性テーブルのデータをキーオン信号
に応答して所定のクロックに同期して順次読み出す回路
である。ノイズ周波数特性メモリ4とノイズ帯域幅特性
メモリ5から読み出されたノイズ周波数特性テーブルFF
(t)およびノイズ帯域幅特性テーブルFQ(t)のデー
タは、バンドパスフィルタ2へ送られ、また、ノイズエ
ンベロープ特性メモリ6から読み出されたノイズエンベ
ロープ特性テーブルNE(t)のデータは、乗算器3へ送
られる。The read-out circuits 7, 8, and 9 receive the tone generation instruction information, that is, a key-on signal, a key code indicating a pressed key (ie, a pitch of a tone to be generated) and key touch data as input information for an address. Select a key (key code) pressed at that time from 4, 5, and 6 and a characteristic table corresponding to the key touch intensity (key touch data), and specify the data of each characteristic table in response to a key-on signal. Is a circuit for sequentially reading out in synchronization with the clock. Noise frequency characteristic table FF read from noise frequency characteristic memory 4 and noise bandwidth characteristic memory 5
(T) and the data of the noise bandwidth characteristic table FQ (t) are sent to the band-pass filter 2, and the data of the noise envelope characteristic table NE (t) read from the noise envelope characteristic memory 6 are multiplied. Sent to the vessel 3.
バンドパスフィルタ2は、前記ノイズ周波数特性メモ
リ4およびノイズ帯域幅特性メモリ5から送られてくる
ノイズ周波数特性テーブルFF(t)とノイズ帯域幅特性
テーブルFQ(t)のデータに従ってそのフィルタ特性、
すなわち通過帯域の中心周波数f0とその通過帯域幅B
(フィルタの選択度Q)を可変制御する。したがって、
バンドパスフィルタ2に入力されたランダムノイズ信号
は、そのノイズ成分のピーク周波数f0が第2図に例示す
るような変化曲線に従い、かつ、そのノイズ成分の帯域
幅Bが第3図に例示するような変化曲線に従ってそれぞ
れ時間的に変わるノイズ信号に加工され、乗算器3へ送
られる。The band-pass filter 2 has a filter characteristic according to the data of the noise frequency characteristic table FF (t) and the noise bandwidth characteristic table FQ (t) sent from the noise frequency characteristic memory 4 and the noise bandwidth characteristic memory 5.
That is, the center frequency f 0 of the pass band and the pass band width B
(Filter selectivity Q) is variably controlled. Therefore,
In the random noise signal input to the band-pass filter 2, the peak frequency f 0 of the noise component follows a change curve as illustrated in FIG. 2, and the bandwidth B of the noise component is illustrated in FIG. According to such a change curve, the noise signal is processed into a noise signal which changes with time, and is sent to the multiplier 3.
一方、ノイズエンベロープ特性メモリ6から読み出さ
れたノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)のデータ
は、前記したように乗算器3へ送られる。乗算器3は、
このノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)のデータ
を前記バンドパスフィルタ2から送られてくるノイズ信
号に乗算し、そのエンベロープを可変制御する。したが
って、乗算器3に入力されたノイズ信号は、第4図に例
示するような変化曲線に従ってそのエンベロープが時間
的に変わるノイズ信号となる。On the other hand, the data of the noise envelope characteristic table NE (t) read from the noise envelope characteristic memory 6 is sent to the multiplier 3 as described above. The multiplier 3
The data of the noise envelope characteristic table NE (t) is multiplied by the noise signal sent from the band-pass filter 2, and the envelope is variably controlled. Therefore, the noise signal input to the multiplier 3 is a noise signal whose envelope changes with time according to a change curve as exemplified in FIG.
この結果、乗算器3から出力されるノイズ信号は、ノ
イズ信号中のノイズ成分のピーク周波数f0とその帯域幅
Bおよびそのエンベロープの三者がその時に押された鍵
とその時のキータッチの違いに応じて時間とともに適応
的に変わるノイズ信号となり、実際の楽器の演奏音に含
まれるノイズに極めて良く似たノイズ信号となる。As a result, the noise signal output from the multiplier 3 is the difference between the key pressed at that time by the peak frequency f 0 of the noise component in the noise signal, its bandwidth B, and its envelope, and the key touch at that time. , The noise signal changes adaptively with time, and becomes a noise signal very similar to the noise contained in the actual performance sound of the musical instrument.
第5図に、前記メモリ4,5,6に格納するノイズ周波数
特性テーブルFF(t)、ノイズ帯域幅特性FQ(t)およ
びノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)の計測回路
の構成例を示す。この第5図の例は、サンプリング用の
生楽器としてピアノ10を用いたもので、ピアノ10の各鍵
に打鍵用のソレノイド11とソレノイド駆動用のドライバ
12を組み込み、マイクロコンピュータ13でドライバ12を
制御することによってキータッチ強度を自在に変えなが
ら各鍵を自在に打鍵できるように構成している。そし
て、この打鍵時のピアノ10の発音をマイク14とアンプ15
で拾い、A/Dコンバータ16でディジタルデータ変換して
マイクロコンピュータ13の内部RAMに格納し、この格納
した生音のサンプリングデータを高速フーリエ変換(FF
T)などを用いて分析することにより、各鍵の各キータ
ッチ毎にノイズ周波数特性テーブルFF(t)、ノイズ帯
域幅特性テーブルFQ(t)、ノイズエンベロープ特性テ
ーブルNE(t)を求めるようにしたものである。FIG. 5 shows a configuration example of a measurement circuit of the noise frequency characteristic table FF (t), the noise bandwidth characteristic FQ (t), and the noise envelope characteristic table NE (t) stored in the memories 4, 5, and 6. In the example of FIG. 5, a piano 10 is used as a live musical instrument for sampling, and each key of the piano 10 has a solenoid 11 for tapping and a driver for driving the solenoid.
A key 13 can be freely touched while freely changing the key touch strength by controlling the driver 12 with the microcomputer 13. Then, the pronunciation of the piano 10 at the time of this keying is performed by the microphone 14 and the amplifier 15.
The digital data is converted by the A / D converter 16 and stored in the internal RAM of the microcomputer 13, and the stored raw sound sampling data is subjected to the fast Fourier transform (FF
By using T) or the like, a noise frequency characteristic table FF (t), a noise bandwidth characteristic table FQ (t), and a noise envelope characteristic table NE (t) are obtained for each key touch of each key. It was done.
すなわち、第5図の計測回路の動作を第6図のフロー
チャートを参照して説明すると、まずマイクロコンピュ
ータ13は、キーコードKCDとして最低音の鍵を指定するK
CD=0に設定するとともに(ステップS1)、キータッチ
強度TDを最弱音を指定するTD=0に設定した後(ステッ
プS2)、ドライバ12を制御してキーコードKCD=0の
鍵、すなわち最低音の鍵を最弱キータッチで打鍵する。
この打鍵によるピアノ10の生音をマイク14とアンプ15で
拾い、A/Dコンバータ16でディジタル信号に変換してマ
イクロコンピュータ13の内部RAMに格納する。そして、
この格納したサンプリングデータを用い、その詳細な動
作は後述するステップS3のノイズパラメータ計測ルーチ
ンにより、その時のキータッチ強度におけるノイズ周波
数特性テーブルFF(t)、ノイズ帯域幅特性テーブルFQ
(t)およびノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)
を求める。That is, the operation of the measurement circuit shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 6. First, the microcomputer 13 specifies the key of the lowest tone as the key code KCD.
After setting CD = 0 (step S1) and setting the key touch intensity TD to TD = 0 designating the weakest sound (step S2), the driver 12 is controlled to control the key of the key code KCD = 0, that is, the lowest key. Touch the key of the sound with the weakest key touch.
The raw sound of the piano 10 resulting from this keying is picked up by the microphone 14 and the amplifier 15, converted into a digital signal by the A / D converter 16, and stored in the internal RAM of the microcomputer 13. And
Using the stored sampling data, the detailed operation is performed by a noise parameter measurement routine of step S3 described later, the noise frequency characteristic table FF (t) and the noise bandwidth characteristic table FQ for the key touch intensity at that time.
(T) and noise envelope characteristic table NE (t)
Ask for.
上記処理を1つの鍵についてそのキータッチ強度TDを
8段階(TD=0〜7)に変えながら繰り返し行い(ステ
ップS4,S5)、さらに、これを最低音の鍵から最高音の
鍵までの全鍵について順次実行する(ステップS6,S
7)。The above process is repeated for one key while changing the key touch intensity TD thereof in eight steps (TD = 0 to 7) (steps S4 and S5). Further, this is repeated for all keys from the lowest key to the highest key. Execute sequentially for keys (Steps S6, S
7).
これにより、最低音の鍵から最高音の鍵まで、各鍵毎
にそれぞれ8段階のキータッチ強度についてノイズ周波
数特性テーブルFF(t)、ノイズ帯域幅特性テーブルFQ
(t)およびノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)
が得られるので、マイクロコンピュータ13によりこの得
られた特性テーブルをノイズ周波数特性メモリ4、ノイ
ズ帯域幅特性メモリ5およびノイズエンベロープ特性メ
モリ6のそれぞれに書き込む。As a result, the noise frequency characteristic table FF (t) and the noise bandwidth characteristic table FQ for eight key touch intensities are provided for each key from the lowest key to the highest key.
(T) and noise envelope characteristic table NE (t)
Thus, the microcomputer 13 writes the obtained characteristic table into the noise frequency characteristic memory 4, the noise bandwidth characteristic memory 5, and the noise envelope characteristic memory 6, respectively.
第7図は、前記第6図中のノイズパラメータ計測ルー
チン(ステップS3)の詳細を示すフローチャートであ
る。この第6図は、各キータッチ毎にN回の打鍵を行
い、このN回の打鍵の平均として各特性テーブルを得る
ようにしたもので、ステップS11,S18,S19においてこの
打鍵回数iを監視している。FIG. 7 is a flowchart showing details of the noise parameter measurement routine (step S3) in FIG. In FIG. 6, each time a key is touched N times, each characteristic table is obtained as an average of the N times of keying. In steps S11, S18, and S19, the number i of keying is monitored. doing.
まず、ソレノイド11を駆動し、ピアノ10でキーコード
KCDとキータッチ強度TDに対応した音を発音させ、その
音をサンプリングする(ステップS12)。そして、この
サンプリングした生音のサスティン部の波形を利用して
ノイズ成分を抽出する(ステップS13)。そして、この
ノイズ成分のエンベロープe(t)を抽出するととも
に、これを正規化する(ステップS14)。得られたエン
ベロープe(t)を前回までのNE(t)に加算すること
によりN回の平均によるノイズエンベロープ特性テーブ
ルNE(t)を求める(ステップS15)。First, drive the solenoid 11 and key code on the piano 10
A sound corresponding to the KCD and the key touch intensity TD is generated, and the sound is sampled (step S12). Then, a noise component is extracted by using the waveform of the sustain portion of the sampled raw sound (step S13). Then, the envelope e (t) of the noise component is extracted and normalized (step S14). By adding the obtained envelope e (t) to NE (t) up to the previous time, a noise envelope characteristic table NE (t) by averaging N times is obtained (step S15).
一方、前記正規化したノイズ成分を一定区間Δt毎に
高速フーリエ変換(FFT)してその周波数特性f(t,
ν)を求め(ステップS16)、得られた周波数特性f
(t,ν)を前回までに得られた周波数特性F(t,ν)に
加算することにより、N回の打鍵による周波数特性F
(t,ν)を得る(ステップS17)。On the other hand, the normalized noise component is subjected to Fast Fourier Transform (FFT) for each fixed interval Δt, and its frequency characteristic f (t,
v) (step S16), and the obtained frequency characteristic f
By adding (t, ν) to the frequency characteristic F (t, ν) obtained up to the previous time, the frequency characteristic F by N keystrokes is obtained.
(T, v) is obtained (step S17).
1つのキータッチ強度についてN回の打鍵が終了する
と(ステップS18)、前記ステップS17で得られたN回分
の周波数特性F(t,ν)を分析することによりその時の
キータッチ強度におけるノイズ周波数特性テーブルFF
(t)とノイズ帯域幅特性テーブルFQ(t)をそれぞれ
求める(ステップS20)。そして、この得られたノイズ
周波数特性テーブルFF(t)をノイズ周波数特性メモリ
4に、ノイズ帯域幅特性テーブルFQ(t)をノイズ帯域
幅特性メモリ5に書き込み、また、ステップS15で得ら
れたノイズエンベロープ特性テーブルNE(t)をノイズ
エンベロープ特性メモリ6にそれぞれ書き込む(ステッ
プS21)。さらに、必要に応じ、ノイズ信号のサスティ
ン部についてのノイズ成分の繰り返しループなどの設定
を行う(ステップS22)。When N keystrokes have been completed for one key touch intensity (step S18), the frequency characteristics F (t, ν) for the N times obtained in step S17 are analyzed to determine the noise frequency characteristics at the key touch intensity at that time. Table FF
(T) and a noise bandwidth characteristic table FQ (t) are obtained (step S20). Then, the obtained noise frequency characteristic table FF (t) is written in the noise frequency characteristic memory 4, the noise bandwidth characteristic table FQ (t) is written in the noise bandwidth characteristic memory 5, and the noise obtained in step S15 is written. The envelope characteristic table NE (t) is written in the noise envelope characteristic memory 6 (step S21). Further, if necessary, a repetition loop of the noise component for the sustain portion of the noise signal is set (step S22).
第8図は、前記第1の実施例(第1図)のノイズ音源
装置を利用して構成した楽音生成装置の一例を示す。図
中、符号23で示すブロックが第1図のノイズ音源装置で
ある。また、この例では、周知のPCM音源装置22により
楽音信号を生成している。なお、通常ノイズ音源装置23
とPCM音源装置22は複数チャンネル構成となり、複数個
の鍵に対して同時に楽音信号とそのノイズ信号を時分割
的に生成できるようになされている。また、ノイズ音源
装置23は、基本的には第1図に示したものと同じである
が、この場合には、各メモリ4,5,6は各音色毎で、かつ
各鍵(各音高)毎で、かつ各キータッチ毎にそれぞれテ
ーブルFF(t),FQ(t),NE(t)を記憶しているもの
である。FIG. 8 shows an example of a musical sound generation device configured using the noise source device of the first embodiment (FIG. 1). In the figure, the block denoted by reference numeral 23 is the noise source device of FIG. In this example, a tone signal is generated by the well-known PCM tone generator 22. The normal noise source device 23
The PCM tone generator 22 has a multi-channel configuration, and is capable of simultaneously generating a tone signal and its noise signal in a time-division manner for a plurality of keys. The noise sound source device 23 is basically the same as that shown in FIG. 1, but in this case, each of the memories 4, 5, and 6 is provided for each tone and each key (each pitch). ) And a table FF (t), FQ (t), NE (t) for each key touch.
音色スイッチ20を操作し、所定の楽器、例えばピアノ
を選択すると、音色スイッチ検出回路21からピアノ音を
指定する音色指定信号がPCM音源装置22とノイズ音源装
置23に送られ、それぞれの音源内においてピアノ音を生
成するに必要な回路が選択される。When the timbre switch 20 is operated and a predetermined musical instrument, for example, a piano is selected, a timbre designation signal designating a piano tone is sent from the timbre switch detection circuit 21 to the PCM tone generator 22 and the noise tone generator 23, and the respective tone generators The circuits required to generate the piano sound are selected.
鍵盤17が押されると、押鍵検出回路17からチャンネル
割当回路19に対して第9図(c)のキーオン信号、音高
を示すキーコード、キータッチ強度を示すキータッチコ
ードなどの必要な押鍵情報が送られる。チャンネル割当
回路19は、この押鍵情報に従ってどの鍵の音などのチャ
ンネルで発音させるかを決定し、チャンネル指定コー
ド、キーオン信号、キーコード、キータッチコードをPC
M音源装置22とノイズ音源装置23に送る。When the keyboard 17 is depressed, necessary keys such as a key-on signal, a key code indicating a pitch, and a key touch code indicating a key touch intensity in FIG. Key information is sent. The channel assignment circuit 19 determines which key sound or the like is to be emitted on the channel according to the key press information, and converts the channel designation code, key-on signal, key code, and key touch code to the PC.
It is sent to the M sound source device 22 and the noise sound source device 23.
PCM音源装置22は、前記チャンネル割当回路19と音色
スイッチ検出回路21から送られてくるデータに基づい
て、その時のキーコードの鍵音高および音色に対応し、
かつその時のキーオンの長さとキータッチ強度に対応し
た第9図(a)に示すような所定のエンベロープからな
る楽音信号を生成して出力する。The PCM tone generator 22 corresponds to the key pitch and timbre of the key code at that time based on the data sent from the channel assignment circuit 19 and the timbre switch detection circuit 21,
Further, a tone signal having a predetermined envelope as shown in FIG. 9A corresponding to the key-on length and the key touch intensity at that time is generated and output.
一方、ノイズ音源装置23は、第1図において説明した
ようにして、前記チャンネル割当回路19と音色スイッチ
検出回路21から送られてくるデータに基づいて、その時
のキーコードの鍵および音色に対応し、かつその時のキ
ータッチ強度に対応したノイズ周波数特性とノイズ帯域
幅特性およびノイズエンベロープ特性を有する第9図
(b)に示すような所定のノイズ信号を生成して出力す
る。On the other hand, as described with reference to FIG. 1, the noise sound source device 23 corresponds to the key and the tone of the key code at that time based on the data transmitted from the channel assignment circuit 19 and the tone color switch detection circuit 21. A predetermined noise signal having a noise frequency characteristic, a noise bandwidth characteristic, and a noise envelope characteristic corresponding to the key touch intensity at that time is generated and output as shown in FIG. 9B.
前記PCM音源装置22とノイズ音源装置23で時分割的に
生成された各チャンネルの楽音信号とノイズ信号は加算
器24において加算された後、チャンネル累算器25におい
て各チャンネルの楽音信号を重ね合わせ、D/Aコンバー
タ26を介してサウンドシステムに送出する。After the tone signal and the noise signal of each channel generated in a time-division manner by the PCM tone generator 22 and the noise tone generator 23 are added in an adder 24, the tone signals of each channel are superimposed in a channel accumulator 25. , Via the D / A converter 26 to the sound system.
なお、第9図(a)に示すように楽音のサスティン部
Sの持続時間が長い場合には、ノイズ信号のサスティン
部は第9図(b)に示すように同一ノイズパターンをル
ープ状に繰り返すようにすればよい。When the sustain portion S of the musical tone is long as shown in FIG. 9 (a), the sustain portion of the noise signal repeats the same noise pattern in a loop as shown in FIG. 9 (b). What should I do?
第10図に、本発明のノイズ音源装置の第2の実施例を
示す。この第2の実施例は、ノイズ信号の生成回路を4
系統並列に設け、各ノイズ信号生成回路の出力するノイ
ズ信号を加算器29で加算して最終的なノイズ信号として
出力するように構成したものである。このように構成す
ることにより、第11図にそのノイズ特性を示すように、
各系統毎にピーク周波数f0a〜f0dの異なるノイズ信号を
独立に生成することができ、これを合成することによ
り、より実際のノイズに近いノイズ信号を生成すること
ができる。なお、第10図中、2a〜2dはバンドパスフィル
タ、3a〜3dは乗算器である。また、パラメータ発生器28
a〜28dは、その内部にそれぞれ第1図中の各特性メモリ
4〜6とその読み出し回路7〜9を内蔵しており、それ
ぞれのパラメータ発生器から、それぞれ特有のノイズ周
波数特性テーブルFF(t)1〜FF(t)4、ノイズ帯域
幅特性テーブルFQ(t)1〜FQ(t)4およびノイズエ
ンベロープ特性テーブルNE(t)1〜NE(t)4のデー
タを対応するバンドパスフィルタ2a〜2dと乗算器3a〜3d
に送出するようにしている。FIG. 10 shows a second embodiment of the noise source device of the present invention. In the second embodiment, a noise signal generating circuit
The noise signals output from the respective noise signal generation circuits are added in a system parallel manner and added by an adder 29 and output as a final noise signal. With such a configuration, as shown in FIG.
Noise signals having different peak frequencies f 0a to f 0d can be independently generated for each system, and by combining these noise signals, a noise signal closer to actual noise can be generated. In FIG. 10, 2a to 2d are band-pass filters, and 3a to 3d are multipliers. Also, the parameter generator 28
Each of a to 28d has a built-in characteristic memory 4 to 6 in FIG. 1 and a readout circuit 7 to 9 in FIG. 1, and a unique noise frequency characteristic table FF (t ) 1 to FF (t) 4, a band-pass filter 2 a corresponding to the data of the noise bandwidth characteristic tables FQ (t) 1 to FQ (t) 4 and the noise envelope characteristic tables NE (t) 1 to NE (t) 4. ~ 2d and multipliers 3a ~ 3d
To be sent to.
第12図に、本発明のノイズ音源装置の第3の実施例を
示す。この第3の実施例は、特にFM音源を用いた楽音生
成装置に適したノイズ音源装置として構成したものであ
る。図中、符号30で示す部分が前述した本発明のノイズ
音源装置を構成しており、ランダムノイズ発生器1、ロ
ーパスフィルタ2e、乗算器3、特性メモリ4〜6、読出
し回路7aから構成されている。そして、この本発明のノ
イズ音源装置30の構成に加え、更にエンベロープ発生器
31と乗算器32を付加し、FM音源に適したノイズ音源装置
としている。乗算器3から出力されるノイズ信号は、後
述する第13図のFM音源装置にFM変調用の変調データの1
つとして送られ、また、ローパスフィルタ2eから分岐さ
れたノイズ信号は、乗算器32でエンベロープ発生器31の
出力するエンベロープ信号でそのエンベロープを変調さ
れた後、第13図の加算器24へ送られる。FIG. 12 shows a third embodiment of the noise source device of the present invention. The third embodiment is configured as a noise sound source device particularly suitable for a tone generator using an FM sound source. In the figure, the portion indicated by reference numeral 30 constitutes the above-described noise source device of the present invention, and comprises a random noise generator 1, a low-pass filter 2e, a multiplier 3, characteristic memories 4 to 6, and a read circuit 7a. I have. Then, in addition to the configuration of the noise source device 30 of the present invention, an envelope generator
31 and a multiplier 32 are added to provide a noise sound source device suitable for an FM sound source. The noise signal output from the multiplier 3 is transmitted to the FM sound source apparatus shown in FIG.
The noise signal branched from the low-pass filter 2e is sent to the adder 24 in FIG. 13 after the envelope is modulated by the envelope signal output from the envelope generator 31 in the multiplier 32. .
第13図に、前記第12図のノイズ音源装置を利用して構
成した楽音生成装置の一例を示す。この第13図の楽音生
成装置は、前述したように楽音信号用の音源としてFM音
源装置34を採用している。なお、第8図と同一の回路に
は同一の符号を付してその説明を省略する。FIG. 13 shows an example of a musical sound generation device configured using the noise source device of FIG. The tone generator shown in FIG. 13 employs the FM tone generator 34 as a tone signal tone generator as described above. The same circuits as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
周知のように、FM音源装置34は、オペレータと呼ばれ
るモジュールを用い、このオペレータにおいて搬送波と
なるsin波発生用の位相データ(sinテーブルのアドレス
信号)を変調信号で変調するように構成したもので、こ
のオペレータの接続数や接続方法およびフィードバック
の方法を種々変えることにより、目的とする楽音信号を
生成するようにしたものである。第12図の乗算器3から
出力されたノイズ信号は、このFM音源装置34にFM変調用
の変調データの1つとして入力されている。また、第12
図の乗算器32から出力されたノイズ信号は加算器24に送
られ、FM音源装置34で生成された楽音信号にノイズ信号
として付加される。As is well known, the FM sound source device 34 is configured to use a module called an operator and to modulate phase data for generating a sine wave (address signal of a sine table) with a modulation signal in the operator. By changing the number of connections of the operator, the connection method, and the feedback method, a desired tone signal is generated. The noise signal output from the multiplier 3 in FIG. 12 is input to the FM sound source device 34 as one of modulation data for FM modulation. Also, the twelfth
The noise signal output from the multiplier 32 in the figure is sent to the adder 24, and is added as a noise signal to the tone signal generated by the FM tone generator 34.
一般に、FM音源の周波数スペクトラムは、第14図
(a)に示すように基音とその倍音成分が殆どを占めて
おり、非倍音成分が極めて少ない。この第14図(a)の
如きスペクトルの楽音信号では音が単調に過ぎる。した
がって、楽音信号としては、第14図(b)にハッチング
して示すように、基本波と倍音成分の周囲に非倍音成分
の膨らみを持った楽音信号として生成する必要がある。
そこで、第14図(b)のようなスペクトラムを有する楽
音信号を生成するために、第12図中の各特性メモリ4〜
6には第14図(b)中のハッチングした周波数成分を与
えるような各特性テーブルを格納しておくことが望まし
い。In general, the frequency spectrum of an FM sound source is mostly composed of a fundamental tone and its harmonic components, as shown in FIG. 14 (a), and has very few non-harmonic components. In the musical tone signal having the spectrum as shown in FIG. 14 (a), the sound is too monotonous. Therefore, as shown in FIG. 14 (b), the tone signal needs to be generated as a tone signal having a swelling of non-overtone components around the fundamental and overtone components.
Therefore, in order to generate a tone signal having a spectrum as shown in FIG. 14 (b), each of the characteristic memories 4 to 4 in FIG.
It is desirable to store each characteristic table which gives the hatched frequency components in FIG. 14 (b).
第15図に、この第14図(b)のハッチングで示すよう
な周波数成分を付加するに適した特性テーブルFF
(t),FQ(t),NE(t)を得るためのノイズパラメー
タの計測方法の例を示す。この第15図のフローチャート
は、計測回路として第10図の計測回路を用い、各キーを
各キータッチ毎に1回だけ打鍵し、この時に得られたサ
ンプリングデータから各キータッチ毎のノイズ特性テー
ブルを得るものである。FIG. 15 shows a characteristic table FF suitable for adding a frequency component as shown by hatching in FIG. 14 (b).
An example of a noise parameter measurement method for obtaining (t), FQ (t), and NE (t) will be described. The flowchart of FIG. 15 uses the measuring circuit of FIG. 10 as a measuring circuit, and taps each key only once for each key touch, and obtains a noise characteristic table for each key touch from sampling data obtained at this time. Is what you get.
すなわち、第15図のフローチャートを簡単に説明する
と、まずソレノイド11を駆動し、ピアノにキーコードKC
Dとキータッチ強度TDに対応した音を発音させ、その音
をサンプリングする(ステップS30)。そして、このサ
ンプリングした波形よりエンベロープを除去して一定振
幅の正規化した波形とした後(ステップS31)、この波
形に対し、一定区間t毎に高速フーリエ変換(FFT)を
かけ、その周波数特性を得る(ステップS32,S33)。That is, the flowchart of FIG. 15 will be briefly described. First, the solenoid 11 is driven, and the key code KC
A sound corresponding to D and the key touch intensity TD is generated, and the sound is sampled (step S30). Then, after the envelope is removed from the sampled waveform to obtain a normalized waveform having a constant amplitude (step S31), a fast Fourier transform (FFT) is performed on the waveform for each fixed interval t, and its frequency characteristic is calculated. (Steps S32 and S33).
上記のようにして得られた周波数特性から、第16図
(a)に示すように、その基本波部分の周波数成分をそ
の裾の部分まで保存した形で抽出し(ステップS34)、
この周波数成分の中心位置が0Hz位置となるようにその
周波数軸を変換するとともに、中心位置左右の周波数成
分を加算して第16図(b)のようなローパスフィルタに
適した片側だけの周波数特性とする(ステップS35)。
そして、この第16図(b)の周波数特性をシミュレート
するようなローパスフィルタ2eのカットオフ周波数、選
択度Q、減衰レベル値を算出し、これから当該区間tに
おけるFF(t)、FQ(t)およびNE(t)を得る(ステ
ップS36)。From the frequency characteristics obtained as described above, as shown in FIG. 16 (a), the frequency component of the fundamental wave portion is extracted in a form in which it is preserved up to the foot portion thereof (step S34),
The frequency axis is transformed so that the center position of this frequency component is at the 0 Hz position, and the frequency components on the left and right sides of the center position are added to obtain a frequency characteristic of only one side suitable for a low-pass filter as shown in FIG. 16 (b). (Step S35).
Then, the cutoff frequency, selectivity Q, and attenuation level value of the low-pass filter 2e that simulates the frequency characteristic of FIG. 16B are calculated, and FF (t), FQ (t ) And NE (t) are obtained (step S36).
以上の処理を各区間t毎にラスト区間まで順次行うこ
とにより(ステップS37,S38)、その時のキータッチ強
度における基本波部分の周波数成分の経時的変化曲線を
与えるノイズ周波数特性テーブルFF(t)、ノイズ帯域
幅特性テーブルFQ(t)およびノイズエンベロープ特性
テーブルNE(t)が得られる。このような処理を各種楽
器の各鍵について各キータッチ強度毎に行うことによ
り、各楽器毎に各鍵についての各キータッチ強度毎の特
性テーブルFF(t)、FQ(t)およびNE(t)がそれぞ
れ得られる。したがって、この得られた各特性テーブル
を第13図中の各特性メモリ4〜6に書き込めばよい。The noise frequency characteristic table FF (t) that gives a time-dependent change curve of the frequency component of the fundamental wave portion at the key touch strength at that time by sequentially performing the above processing for each section t up to the last section (steps S37 and S38). , A noise bandwidth characteristic table FQ (t) and a noise envelope characteristic table NE (t) are obtained. By performing such processing for each key touch intensity for each key of various musical instruments, the characteristic tables FF (t), FQ (t), and NE (t) for each key touch intensity for each key for each musical instrument ) Are obtained respectively. Therefore, the obtained characteristic tables may be written in the characteristic memories 4 to 6 in FIG.
上記のようにして得られた各特性テーブルを内蔵した
ノイズ音源装置33で生成されたノイズ信号を、FM音源装
置34にFM変調用の変調データの1つとして与えれば、FM
音源装置34からは第14図(b)に示す如き基本波とその
倍音の周囲に一定の広がりを持った非倍音成分を含んだ
自然感に富んだ楽音信号が生成される。If the noise signal generated by the noise source device 33 incorporating the respective characteristic tables obtained as described above is given to the FM source device 34 as one of the modulation data for FM modulation, the FM
The tone generator 34 generates a natural tone signal including a fundamental wave and a non-overtone component having a certain width around the overtone, as shown in FIG. 14 (b).
なお、上記各実施例においては、各特性メモリ4〜6
に対し、各鍵(各音高)毎にテーブルFF(t),FQ
(t),NE(t)を記憶するようにしたが、各鍵毎でな
く、各鍵域(各音域)毎にこれらテーブルを記憶するよ
うにしてもよい。In each of the above embodiments, each of the characteristic memories 4-6
For each key (each pitch), the table FF (t), FQ
Although (t) and NE (t) are stored, these tables may be stored for each key range (each range) instead of each key.
以上述べたところから明らかなように、請求項1記載
のノイズ音源装置によるときは、パラメータ記憶手段に
記憶された、合成対象となる原音のサスティン部を所定
の条件下において複数回標本し、各回の標本の分析結果
に基づいて得られる、前記原音のノイズ成分の形状を再
現する時間的に変化する音色毎のパラメータ信号に従っ
てランダム的ノイズ信号の形状を制御するようにしたの
で、ノイズ信号の形状を経時的に、かつ複雑に制御する
ことができ、自然楽器などに含まれるノイズ成分に極め
て近似したノイズ信号を得ることができる。また、音色
毎に音色固有のノイズ形状を再現することができるとと
もに、原音のサスティン部を使用してノイズ形状をパラ
メータ化するので、単なる機械的な雑音ではない、音色
固有のノイズ成分を確実に再現することができる。した
がって、このようにして得られたノイズ信号を楽音信号
に付加すれば、従来に比べてよりリアルで表現力に富ん
だ楽音を生成することが可能となる。As is apparent from the above description, in the case of the noise source device according to the first aspect, the sustain part of the original sound to be synthesized, which is stored in the parameter storage means, is sampled a plurality of times under predetermined conditions, and each time. Since the shape of the random noise signal is controlled according to the parameter signal for each time-varying tone that reproduces the shape of the noise component of the original sound obtained based on the analysis result of the sample, the shape of the noise signal Can be controlled over time and in a complicated manner, and a noise signal very similar to a noise component included in a natural musical instrument or the like can be obtained. In addition, the tone shape unique to the tone can be reproduced for each tone, and the noise shape is parameterized using the sustain part of the original sound. Can be reproduced. Therefore, if the noise signal thus obtained is added to the musical tone signal, it is possible to generate a musical tone that is more realistic and expressive than before.
また、請求項2記載のノイズ音源装置によるときは、
ランダム的ノイズ信号が有するスペクトルのピーク特性
を、合成対象となる原音のサスティン部を所定の条件下
において複数回標本し、各回の標本の分析結果に基づい
て得られる、前記原音のノイズ成分のスペクトルのピー
ク特性を再現する時間的に変化する音色毎のパラメータ
信号に従って制御するようにしたので、ランダム的ノイ
ズ信号の特性を所望の状態に容易に制御することがで
き、自然楽器などにふくまれるノイズ成分に極めて近似
したスペクトルを有するノイズ信号を容易に得ることが
できる。また、音色毎に音色固有のノイズのスペクトル
ピークを再現することができるとともに、原音のサステ
ィン部を使用してノイズのスペクトルピークをパラメー
タ化するので、単なる機械的な雑音ではない、音色固有
のノイズ成分を確実に再現することができる。したがっ
て、このようにして得られたノイズ信号を楽音信号に付
加すれば、従来に比べてよりリアルで表現力に富んだ楽
音を生成することが可能となる。In the case of the noise source device according to claim 2,
The peak characteristic of the spectrum of the random noise signal, the sustain part of the original sound to be synthesized is sampled a plurality of times under predetermined conditions, and the spectrum of the noise component of the original sound obtained based on the analysis result of each sample The characteristic of the random noise signal can be easily controlled to a desired state by controlling according to the parameter signal for each time-varying timbre that reproduces the peak characteristic of the noise. A noise signal having a spectrum very similar to the component can be easily obtained. Also, since the spectral peak of noise specific to the tone can be reproduced for each tone, and the spectral peak of the noise is parameterized using the sustain part of the original sound, the noise unique to the tone is not merely mechanical noise. The components can be reliably reproduced. Therefore, if the noise signal thus obtained is added to the musical tone signal, it is possible to generate a musical tone that is more realistic and expressive than before.
第1図は本発明のノイズ音源装置の第1の実施例のブロ
ック図、 第2図は本発明のためのノイズ周波数特性テーブルの例
を示す図、 第3図は本発明のためのノイズ帯域幅特性テーブルの例
を示す図、 第4図は本発明のためのノイズエンベロープ特性テーブ
ルの例を示す図、 第5図は第1の実施例おけるノイズパラメータの計測回
路の構成図、 第6図は計測回路の処理動作のフローチャート、 第7図は第6図中のノイズパラメータ計測ルーチンの詳
細なフローチャート、 第8図は第1の実施例のノイズ音源装置を利用して構成
した楽音生成装置の一例を示すブロック図、 第9図は第8図の楽音生成装置において生成される楽音
信号とノイズ信号の波形例を示す図、 第10図は本発明のノイズ音源装置の第2の実施例のブロ
ック図、 第11図は第2の実施例で生成されるノイズ信号の説明
図、 第12図は本発明のノイズ音源装置の第3の実施例のブロ
ック図、 第13図は第3の実施例のノイズ音源装置を利用して構成
した楽音生成装置の一例を示すブロック図、 第14図はFM音源で生成される楽音信号の周波数特性を示
す図、 第15図はFM音源を用いた楽音生成装置のためのノイズパ
ラメータの計測方法のフローチャート、 第16図は第15図は基本波成分の周波数特性を示す図であ
る。 1……ランダムノイズ発生器、2,2a〜2d……バンドパス
フィルタ、2e……ローパスフィルタ、3,3a〜3e……乗算
器、4……ノイズ周波数特性メモリ、5……ノイズ帯域
幅特性メモリ、6……ノイズエンベロープ特性メモリ、
FF(t)……ノイズ周波数特性テーブル、FQ(t)……
ノイズ帯域幅特性テーブル、NE(t)……ノイズエンベ
ロープ特性テーブル。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a noise source device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a noise frequency characteristic table for the present invention, and FIG. 3 is a noise band for the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a width characteristic table, FIG. 4 is a diagram showing an example of a noise envelope characteristic table for the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram of a noise parameter measuring circuit in the first embodiment, FIG. 7 is a flowchart of the processing operation of the measurement circuit, FIG. 7 is a detailed flowchart of a noise parameter measurement routine in FIG. 6, and FIG. 8 is a flowchart of a tone generation device configured using the noise source device of the first embodiment. FIG. 9 is a block diagram showing an example, FIG. 9 is a diagram showing a waveform example of a tone signal and a noise signal generated by the tone generator of FIG. 8, and FIG. 10 is a diagram of a second embodiment of the noise source device of the present invention. Block diagram, Fig. 11 FIG. 12 is an explanatory diagram of a noise signal generated in the second embodiment, FIG. 12 is a block diagram of a third embodiment of the noise source device of the present invention, and FIG. 13 uses the noise source device of the third embodiment. FIG. 14 is a block diagram showing an example of a musical sound generating device configured with the above. FIG. 14 is a diagram showing frequency characteristics of a musical sound signal generated by an FM sound source. FIG. FIG. 16 is a flowchart of a measurement method, and FIG. 15 is a diagram showing frequency characteristics of a fundamental wave component. 1 random noise generator, 2, 2a to 2d bandpass filter, 2e low pass filter, 3, 3a to 3e multiplier, 4 noise frequency characteristic memory, 5 noise bandwidth characteristic Memory 6, Noise envelope characteristic memory,
FF (t): Noise frequency characteristic table, FQ (t):
Noise bandwidth characteristic table, NE (t) ... Noise envelope characteristic table.
フロントページの続き (72)発明者 清水 正宏 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株 式会社内 (56)参考文献 特開 平1−209497(JP,A) 特開 昭55−48791(JP,A) 特開 昭54−145121(JP,A) 特開 昭61−259300(JP,A) 特開 昭62−194289(JP,A) 特開 昭56−146197(JP,A) 特開 昭56−144492(JP,A) 実開 昭57−100797(JP,U) 特公 昭61−26080(JP,B2) 特公 平3−50280(JP,B2) 特公 昭62−9919(JP,B2) 特公 平4−29080(JP,B2) 特公 平3−40399(JP,B2) 特公 平2−43199(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10H 1/00 - 7/12 Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Shimizu 10-1 Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka Prefecture Inside Yamaha Corporation (56) References JP-A-1-209497 (JP, A) JP-A-55-48791 (JP) JP-A-54-145121 (JP, A) JP-A-61-259300 (JP, A) JP-A-62-194289 (JP, A) JP-A-56-146197 (JP, A) 56-144492 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 57-100797 (JP, U) JP-B 61-26080 (JP, B2) JP-B 3-50280 (JP, B2) JP-B 62-9919 (JP, U.S.A.) B2) JP 4-29080 (JP, B2) JP 3-40399 (JP, B2) JP 2-43199 (JP, B2) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) ) G10H 1/00-7/12
Claims (2)
信号発生手段と、 合成対象となる原音のサスティン部を所定の条件下にお
いて複数回標本し、各回の標本の分析結果に基づいて得
られる、前記原音のノイズ成分の形状を再現する時間的
に変化するパラメータ信号を音色毎に記憶し、楽音発生
の指示に応じて該楽音発生の指示に係る音色の前記パラ
メータ信号が読み出されるパラメータ記憶手段と、 前記パラメータ記憶手段から読み出されたパラメータ信
号に基づき、前記ノイズ信号発生手段から発生されるノ
イズ信号の形状を制御するノイズ形状制御手段と を備えたことを特徴とする電子楽器のノイズ音源装置。1. A noise signal generating means for generating a random noise signal, and a sustain portion of an original sound to be synthesized is sampled a plurality of times under predetermined conditions, and is obtained based on an analysis result of each sample. Parameter storage means for storing a time-varying parameter signal for reproducing the shape of the noise component of the original sound for each timbre, and reading out the parameter signal of the timbre according to the tone generation instruction in response to the tone generation instruction; and A noise shape control means for controlling a shape of a noise signal generated from the noise signal generation means based on a parameter signal read from the parameter storage means. .
信号発生手段と、 合成対象となる原音のサスティン部を所定の条件下にお
いて複数回標本し、各回の標本の分析結果に基づいて得
られる、前記原音のノイズ成分のスペクトルのピーク特
性を再現する時間的に変化するパラメータ信号を音色毎
に記憶し、楽音発生の指示に応じて該楽音発生の指示に
係る音色の前記パラメータ信号が読み出されるパラメー
タ記憶手段と、 前記パラメータ記憶手段から読み出されたパラメータ信
号に基づき、前記ノイズ信号発生手段から発生されるノ
イズ信号のスペクトルのピーク特性を制御するノイズピ
ーク制御手段と を備えたことを特徴とする電子楽器のノイズ音源装置。2. A noise signal generating means for generating a random noise signal, and a sustain part of an original sound to be synthesized is sampled a plurality of times under predetermined conditions, and is obtained based on an analysis result of each sample. A parameter for storing a time-varying parameter signal for reproducing the peak characteristic of the spectrum of the noise component of the original sound for each timbre, and reading the parameter signal of the timbre according to the tone generation instruction in response to the tone generation instruction Storage means; and a noise peak control means for controlling a peak characteristic of a spectrum of a noise signal generated from the noise signal generation means based on the parameter signal read from the parameter storage means. Noise source device for electronic musical instruments.
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